电力系统安全稳定分析范文

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电力系统安全稳定分析

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关键词:电力系统、安全稳定、措施分析

中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:

引言

保证电力系统的安全稳定是电力系统安全运行的必要条件,电力系统稳定破坏事故是危害性最大的事故之一,它严重威胁电力系统的安全运行和供电可靠性。

保障电力系统安全稳定概述

1、正常运行状态下的安全稳定控制

为保证电力系统正常运行状态及承受第一类大扰动时的安全要求,应由一次系统设施、继电保护、以及安全稳定预防性控制等,组成保护电力系统安全稳定的第一道防线。系统预防性控制包括发电机功率预防性控制、发电机励磁附加控制、并联和串联电容补偿控制、高压直流输电功率调制以及其他交流灵活输电控制等。

2、紧急状态下的安全稳定控制

为保证电力系统承受第二类大扰动时的安全要求,应由防止稳定破坏和参数严重越限的紧急控制等,实现保证电力系统安全稳定的第二道防线。这种情况下的紧急控制包括切除发电机、汽轮机快速控制汽门、发电机励磁紧急控制、动态电阻制动、串联或并联电容强行补偿、HVDC功率紧急调制和集中切负荷等。

3、极端紧急状态下的安全稳定控制

为保证电力系统承受第三类大扰动时的安全要求,应配备防止事故扩大避免系统崩溃的紧急控制,如系统解列、再同步、频率和电压紧急控制等,同时虑避免线路和机组保护在系统振荡时误动作,防止线路及机组连锁跳闸,以实现保证电力系统安全稳定的第三道防线。

二、保证电力系统安全稳定的相关措施

1、保证静态稳定的技术措施

根据静态稳定要求,为了系统的正常运行,系统中任一输电网路在止常情况和规定的事故后传输的有功功率,必须低于稳定运行所允许的最大传输极限,并随时保留合理裕度,不因传输公路或系统电压等的正常波动而使所连接的两段电源系统间的电势角差非周期性地无限增大,导致同步运行稳定性的破坏。依照这样的定义,影响系统静态稳定性的因素是发电机的同步力矩。

因此当电力系统的静态稳定性降低时,提高静态稳定的措施主要有:(1)增人运行中发电机的同步力矩储备,具体实现手段主要是提高送受端的运行电压,通过采用分裂导线和串联电容来减小到系统的联系总阻抗值,或者被迫降低发电机的有功功率输出。(2)发电机尽可能地装最高灵敏度的完善的自动励磁调节器,特别是应装设能有效地抑制自发振荡、更好地维持电压的新型调节器,如P S S、按最优控制理论设计的调:i了器以及微机励磁调节器等。(3)改善系统结构和采用中间补偿设备。

2、保证暂态稳定的技术措施

根据系统暂态稳定要求将保证暂态稳定的技术措施分为一次系统措施和二次自动措施。

(1)一次系统措施

a.串联电容补偿:对于送端和受端两端系统都比较强大的情况下,由于线路阻抗占有整个联络阻抗的主要成分,采用串联电容补偿能显著减少到系统的综合阻抗,以取得高送电容量的效益。从而提高系统暂态稳定性。

b.中间并联补偿:增加长距离线路传输能力的一种方法。

c.加设中间开关站:在多回线传输的情况下,如果发生线路故障,可以只断开其中一段而非全线,因而取得提高送电水平的效益。这种方式,一般多是规划建设中间变电所的一种中间阶段。

d.增设线路:可以提高送电水平。

(2)二次自动措施

通过串联电容补偿、并联电容补偿、加设中间开关站乃至增设线路等一次措施,在提高送电能力和暂态稳定水平上当然会取得积极效果,从技术经济比较结果,有的一次措施是必要的,但总的说来,它们都需要较多的投资。除了正常送电的需要外,提高系统暂态稳定水平的手段,主要借助于二次自动化技术措施。

a.快速切除故障

系统的暂态稳定问题,主要出现在电厂的配出线上。而快速切出故障,是提高线路暂态稳定性的最有效的措施,也是其他安全自动措施得以发挥作用的前提条件。

b.自动重合闸

自动重合闸的重要作用,不仅在于恢复因故障断开的线路,更是在连续故障情况下保持系统完整性,避免扩大事故的重要手段。

c.联锁切机与火电机组压出力

如果因线路故障失去了部分电网必须的传输能力时,就必须即时减去相适应的电源,以减低那部分电网通过的功率,才有可能保持系统的继续稳定运行。

d.减少原动机输出的机械功率

减少原动机输出的机械功率可以减少过剩功率。对于汽轮机可以采用快速的自动调速系统或快速关闭进汽门的措施。

e.合理调整系统运行接线

加强受端系统,适当分散外接电源,不但是建设一个安全稳定电网所需遵循的原则,在有条件而义需要的情况下,也不失为运行系统一种重要的稳定措施,特别适应于弱受端、由远方电源送来电力的系统条件。

f.切集中负荷

切集中负荷,可以提高系统运行频率,可以减轻某些电源线路的过负荷,可以提高受端电压水平,因而都有利于系统的安全稳定运行。

g.快速励磁

在弱传输系统中,在规定的故障切除时间下,快速励磁对提高暂态稳定条件下的线路极限传输功率很有好处,具体效果视具体条件而定。

3、保证动态稳定的技术措施

产生动态不稳定的根木原因,是系统的阻尼力矩为负。发生无论大或小的扰动引起的系统振荡,使振荡逐渐发散。或者引起系统间的解列,或者由于系统中某些参数的非线性而使振荡的幅值最终趋于某一定值。

目前国内外系统中,当发生动态失稳时,往往事先没有准备,只得采取应急措施,实际采取的临时有效措施有如下三点:

(1)降低发电机有功输出,以减小配出线路或系统问联络线的传输功率;

(2)提高发电机端电压;

(3)将电压调节器推出运行,或降低放大倍数等等。

4、保证电压稳定的技术措施

电力系统的电压主要和系统的无功功率有关,为了保证系统电压稳定,可以通过变压器变比调节,无功电源调节,负荷减载调节以及线路串联电容补偿来实现。

(1)变压器变比调节

变压器变比调节就是根据调压要求适当选择分接头。这种调压方式是将无功功率从一个节点移向另一个节点,其木身并不发出无功,因此在一个节点的电压改善是以另一个节点的电压恶化为代价的。

(2)无功电源调节

系统中的无功电源包括发电机、电容器、同步调相机等,主要通过调节这些无功补偿设各发出的无功量来改变系统的电压,达到电压调节的目的。

①发电机调压

大中型同步发电机都装有自动励磁调节装置,可以根据运行情况调节励磁电流来改变其端电压。对于不同类型的供电网络,发电机调压所起的作用是不同的。

②无功补偿调压

合理的配置电容器、同步调相机等的无功功率补偿容A,可以改变电力网的无功潮流分布,可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗,从而改善用户处的电压质量。

(3)负荷减载

当系统中发生电压大幅度下降时,就可能出现低压减负荷现象。通过中断一定的相对不重要的负荷来恢复系统的电压。

(4)线路串联电容补偿调压

在线路上串联接入静电电容器,利用电容器的容抗补偿线路的感抗,使电压损耗中Q X/V分量减小,从而可提高线路末端电压。

参考文献

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【关键词】电力系统;综合防御体系;框架

【中图分类号】TM712【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2015)23-0101-02

在电力系统运行过程中,如果出现故障,很容易造成大面积停电问题,给人们的正常生活带来很多不便,同时还会给生产经营造成不必要的经济损失,所以保证电力系统的正常运行是非常重要的。在社会不断发展的条件下,人们越来越关注电力系统的安全运行,可是由于电力系统建设规模在不断扩大,所以电力系统结构也变得越来越复杂,存在一些安全问题需要解决[1]。对于这些问题,已经有相关专家对此进行了研究,希望通过技术来推进电力系统高效稳定的运行。因为我国交直流混合电力系统电压等级是全世界最高的,因此,加强系统防御体系是非常有必要的。

1对电力系统安全稳定运行具体基本保障内容进行研究

1.1建立电力系统安全稳定具体综合防御体系目的

现阶段,对我国区域电网进行调控的那种一体化管理模式实际设计思路是将以前城域网内部的相应汇聚层为基础来实现的,其主要为相应地区提供分布式存储方式,同时间接给用户提供一种一对一服务。电网调控系统内部综合监控如果可以有序进行,就能够对相应的电网调控系统进行分类。综合防御体系属于智能化服务体系里面的分支,同时也是布设智能电网的时候非常重要的一个环节,以此确保电力系统能够稳定以及安全的运行。

1.2对综合防御体系具体框架内涵进行分析

相关调查显示,我国电力市场用电需求越来越大,同时还必须保证送电服务质量的压力,就必须对数字化变电站进行不断的优化,从而提升变电站运作能效,确保变电站送电过程不受干扰。在这样的发展形势下,确保系统运行具有足够的安全性是电力企业发展的基础条件。设计电力系统和系统调度运行过程中,应该尽量防止电力系统出现运行故障,从而达到安全有效送电的目的[2]。

2对综合防御体系框架进行研究

从现实角度上看,想要避免电力系统出现大面积停电事故,就应该建立一个比较合理有效的综合防御体系。这种体系框架里面的主体内容和电网环境控制、电网结构以及运行模式和电网自动化控制平台等环节有着非常紧密的关系。我国整体布设的相应电力网络环境里面,可以通过三大防线解析繁育体系框架,在基础管理工作的协助下,让我国电力系统能够安全稳定运行,给终端用户提供更好的供送电服务。

2.1电力系统安全环境里面的三大防线

整体上看,现阶段我国电力网络环境相对完善,可事实上依然存在着相应的安全隐患,因此,在建立具体综合防御体系的过程中,需要加固处理体系里面的基础框架,为电力系统建立安全环境维护屏障[3]。这一综合防御体系里面的框架主要有三点具体内容,被叫做三大防线,具体为:①在电力系统环境里面某个工作环节产生故障或者是产生短路问题的时候,电力就应该及时将故障线路切断,同时快速切除产生的终端或者是元件,从而避免故障蔓延到别的用电终端;②在受到相应的故障信息后,应该有效的措施来减少电力运行故障给系统产生的相应波动性影响,防止电力网络失控;③在电力系统出现运行故障的时候,必须及时采取相应的处理措施,对系统内部电能资源进行合理的调用,以此来防止电网系统因为故障而带来的停电事故。整体上看,当电力系统综合防御体实施应急预案的时候,是由具有主动性质的相应系统安全保障一步一步变成具有被动性质的那种系统安全保障,采取该措施的原因,是由于需要从各个层面探寻系统平衡运作有效措施,同时从已经出现的不同电力事故环节里面,找寻最有效的具体解决方案,从而可以尽快恢复系统平衡状态。而电力系统综合防御体系又可以分为安全保障三道防线以及稳定控制三道防线,其中安全保障三道防线是针对主动安全防护体系的,主要包含三个部分的内容:电网结构、安全运行方式以及自动控制系统[4]。

主动安全防护体系里面的第一道防线为电网结构,是电力系统实现安全运行的一种物质基础,对系统安全运行非常有利,电网结构能够保证电力系统在检修状态下以及正常运行状态下均可以用点,通话四承受电力故障给整个系统带来的扰动,确保电力系统能够安全稳定运行;自动控制系统是主动安全防护体系里面的第二道防线,可以更进一步的保障电力系统安全;安全运行凡是是主动安全防护体系里面的第三道防线,其可以有效提升电力系统实际安全运行水平。以前面两道防护防线为基础,保证电力系统运行过程中的安全计划以及调度,该防线是非常重要的。稳定控制三道防线是被动安全防护体系里面的传统三道防线,主要包含三个部分的内容:有效切除产生故障的元件、防止停电故障的产生、稳定运行具体控制措施[5]。

在被动安全防护体系里面,有效切除产生故障的元件属于其第一道防线。该防线里面包含有继电保护装置,能够有效切除产生故障的元件,防止故障扩大,需要继电保护系统可以有效运行,保证电力系统里面的电力装置不产生误动现象;稳定运行具体控制措施是被动安全防护体系里面的第二道防线,该防线里面主要包含有安全稳定相关控制装置,能够对系统正确动作进行有效的控制,有效提升电力系统安全稳定运行程度。防止停电故障的产生属于被动安全防护体系里面的第三道防线,尽管存在第一道以及第二道防线,可是若停电故障或系统不稳定运行不在前面两道防线具体设防范围,那么第三道防线就可以避免故障进一步扩大,对系统稳定运行非常有利。

2.2电力系统安全保障体系具体框架

在进行电力系统运作防线的具体分析下,可以结构性地明确该系统的安全保障体系。电力系统实行安全管理的核心就是利用系统化以及科学化的智能变电站中的综合管理平台所具有的整合能力,在对各个终端进行全程的监督控制时,也涵盖了电力网络环境内的所有终端。当该系统网络环境出现故障的时候,那么网络服务传输器会将相关的数据信息传递给进行安全管理与维护的技术人员,然后根据传输显示的数据和信息选择有效的处理问题的措施,使电力系统能够在稳定状态下工作。我国现阶段电力网络环境里面的各项终端设备有很多种,给建立电力系统中的安全稳定具体综合防御系统框架增加了非常大的难度。因为近些年,我国各个地区以及各个领域所建立的电网规模正在逐渐扩大,就是为了满足社会中越来越大的用电需求量[6]。在这样的发展背景中,我国通过采用先进的信息与新型光电技术的结合进行基层变电站的管理与控制。就是为了使各个变电站更加趋向智能化,同时,融入安全性能较高的防御体系框架,以此不断地完善电力系统网络运作环境中的技术含量,从而为广大的用户提供高效的电力服务。

3结束语

我国供电服务部需要重点执行的任务就是保障电力系统运行具有足够的经济性、安全性以及稳定性,特别应该关注系统安全问题,同时应该采取高效合理的措施对实际执行进行不断的强化,对电力系统建立综合防御体系就是一个非常有效的优化策略,综合防御体系可以有效避免电力系统安全事故的产生,同时及时采取有效的处理措施解决已经产生的电力故障,尽量降低电力故障给用户带来的损失,所以分析电力系统里面的综合防御体系框架,了解该体系的具体运行机制对电力系统的安全稳定运行是非常重要的。

参考文献

[1]陶国,张涛,白远仙,等.电力系统安全稳定综合防御体系框架探究[J].企业技术开发(下半月),2015,2(1):108~109.

[2]胡佳.电力系统安全稳定综合防御体系框架[J].中国科技纵横,2015,5(14):192.

[3]张婧怡,彭宵,刘敏,等.电力系统安全稳定综合防御体系设计[J].军民两用技术与产品,2015,4(6):110.

[4]张超.电力系统安全稳定综合防御体系框架[J].硅谷,2014,8(24):230,220.

[5]于闯.电力系统安全稳定综合防御体系的建构[J].山东工业技术,2015,6(8):218.

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1 电力系统安全稳定运转电网规划原则

1.1 以科学性为根本

在电网规划当中,电压层级是最基本的构成要素,同样也可以将其称之为一种规划方式。当然,电压层级在一定程度上还关系到电网规划的全面性,决定电网规划的质量与适用性。因此,以科学性为根本强调的则是保障电压层级的科学性。电压层级选取与规划的过程中,应该避免过大或者过小情况的出现,过大的电压将会对整个电路产生严重的负荷,而过小的电压也将导致整个电网项目的实施建设不符合设计需求。通常来说,为保障电压合理性以及安全稳定的运转,电压层级要尽量简化,减弱变压次数已达到电压层次的选取任务目标。

1.2 以合法性为核心

实行电网的规划,必须要以合法性为原则,例如,在电网规划过程中,其中电网规划条例必须符合我国《电网规划设计标准》相关法律条文,充分保证在电网规划中每项电网项目的安全性和稳定性,在我国法律中对电网规划有N-1、N-2两种标准,而电网规划中必须要符合这两项标准,在N-1标准内容中要求,电网运转过程中,对电力体系的相关电力设施故障的原因和安全性以及稳定性提出需求,规定电网规划的方式必须依照电网运转过程中的安全性以及稳定性,保证电网在运转过程中,设备出现故障、运转出现问题的情况下,电压和频率依然可以保证其安全,在可以控制的范围里。

2 电力系统安全稳定运转设计准则

2.1 110kV变电站安全稳定电力设计

一般来说,110kV变电站的电力设计范围内,要实际且全面考察所在地区现实的用电需求,详细了解实际情况之后再去设计符合当地用电需求的设计方案,同时,还要考虑在电力设计的过程中耗费的资本以及保障电网运转过程的的安全性和稳定性的整体需求,电力设计方案中必须要体现,在用电资源薄弱的情况下能够充分保证电力提供的需求,保证电网在运转中的稳定性以及稳固性。在110kV变电站的电力设计过程中,还要全面的考虑到电网安全运转框架建立中,每个线路的方式,供电电源的种类、线路径的准确数据,保证上述条件的科学性以及合理性。例如,首先,110kV变电站在电子设计中需使用双绕组的变压器设施,并采用110kV/35kV的两级电压方式。还有在110kV变电站的电力设计方案中,进行接线选取的方法里,一般会用双电源径并且有上桥式的接线方式。最终完成连接线路工作。

2.2 220kV变电站安全稳定电力设计

220kV变电站主要负责电力能源的输送,因此在220kV变电站的电力设计方案中要全面的提高整体的设计水平,能够保障在电网安全运转过程中,满足电网设定容量以及电力能源输送频率的条件[2]。一般来讲,最少两个或者两个以上的电源用电方式、变电设施在二到三台左右才能达到220kV变电站的建成程度,而变电站在运转过程中的容量要保证在150MVA或180MVA之间的范围里。以便有效的保证220kV变电站能够满足电网正常运转的需求,杜绝电压层级不稳定因素的存在,避免发生危险。在220kV变电站的电力设计过程中,对于安全和节能方面的技能要多加考虑,而从保证庞大的电网系统在运行的过程中具备更好的安全性和能源节约性,可以充分提高电力系统运转过程中的安全系数和能源的节约,有利于加固电网运转的稳固性和安全性。通常情况下,220kV变电站的电网设计方案中,包含无功补助、谐波政治等多种技术方法,要充分保证两种技能在电力设计中的科学、适用性。

3 完善电力系统安全运转的基本准则

3.1 完善电力系统安全标准建议

深入探究电压稳定以及动态稳定的理念、特征和影响因素,科学判断对于电网中电压的长期稳定性以及电压的动、静等各种工作状态,对其进行实用性的评价,完善电力系统安全标准建议准则,有效的对电力系统的运转起到参考、指导作用。根据电力系统发展的需求,及时调整在电网运转中不合理规定,对于设计方案中不符合安全性和稳定性原则的措施和配置以及故障划分等多项内容进行合理和修改、调整。让电力系统安全运转准则更加完善、具体化。对于电力设计方案和国家规定准则之间认真分析、研讨,保证每项设计方案符合国家规定,两者互相协调整理,从而保证两者不冲突,规范电力系统安全运转准则,为电网的安全稳定运转提供了明确的指导方向[3]。

3.2 完善电力系统运行控制标准建议

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【关键词】电力系统;输配电路;安全性;安全事故

20世纪以来,电力系统的大发展使动力资源得到更充分的开发,工业布局也更为合理,使电能的应用不仅深刻地影响着社会物质生产的各个侧面,也越来越广地渗透到人类日常生活的各个层面。电力系统的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。

1.影响电力系统的安全性的因素

由于受到电力系统自身原因和外部干扰的影响,电网事故时有发生,这不但使电力经营企业的经济效益受到损失,而且对电力用户和整个社会。在我国,近20年来,各大电网发生的大停电事故有100余起。在西电东送,南北互联的条件下,我国将形成全国联网的巨型电力系统,如果出现电力系统重大事故,其规模和造成的损失有可能大幅度增加。因此,保证大规模互联电力系统的安全、稳定和经济运行是一个重大而迫切的问题,必须作为一个重大战略问题来解决。影响电力系统安全性的因素很多,对于组成现代电力系统的基础设施而言, 可分为内部因素和外部因素。

1.1内部因素

1.1.1电力系统主要元件故障

在实际工作中,往往由于制造厂交货的不及时或经费、自然环境、劳力安排等原因,导致发电机、变压器、输电线故障等,使计划内的设备不能及时投入运行,不得已而采用一些临时性的措施。因此在实际运行中,为了保持设备的完好和安全可靠,必须定期根据现场实际条件,对相应环境下的设备进行试验、检查和校核,及时发现和消除设备的隐患及其初期的缺陷。

1.1.2控制和保护系统故障

继电保护装置的功能一般用三个性能指标来衡量:可靠性、安全性和快速性。近年来,我国对电力系统事故统计的结果表明,由于继电保护直接引起的事故或使事故扩大而造成稳定破坏的事故占所统计事故总数的41%(直接是7.6%,扩大是33.3%)。

1.1.3信息、通信系统故障

很多事故后的分析表明:在一些正常或事故情况下,由于缺少某些电力系统实时运行方式的重要基本信息(如线路潮流、主设备运行状态、母线电压等),或者传送信息的误差(如断路器状态的不对应),或是信息系统的故障(造成信息的缺损或者得到的信息不可靠)或拥塞、外部侵入信息/通信系统(如黑客的入侵)而使运行人员对系统的现状缺乏正确的概念,未能及时发现问题和处理问题,或者根据错误信息做出的错误判断,而造成事故的扩大。

事故情况下,与EMS系统通信失灵,使各级运行人员间无法进行联系和正确的指挥,也往往是使事故扩大或处理延缓的重要原因。

1.2外部因素

(1)自然灾害和气候因素:地震、冰雹、雷雨、风暴、洪水、热浪、森林火灾等。

(2)人为因素:虽然电力系统自动化的水平越来越高,特别是电子计算机在电力系统运行中的应用,取代了原来很多需要人工进行的工作。但是,自动化水平的提高并没有丝毫减弱运行人员在整个电力系统运行和控制过程中的主导作用。操作人员误操作,控制和保护系统设置错误、蓄意破坏(包括战争或恐怖活动)等都严重影响电力系统的安全。

2.电力系统的安全事故的防治措施

当前,我国的电力系统,以超高压、长距离输电、大容量 机组、大范围互联和大容量的区域间交换为显著特征:电力系统一旦发生安全稳定事故,波及的范围更加广泛,危害性也越来越严重,不仅会造成巨大 的经济损失,而且会破坏社会稳定,甚至会危及国家安全,而且系统规模的扩大、新技术和新设备的不断引入,也使得安全稳定问题更加错综复杂。要防治电力系统的安全事故应主要注意以下几点:

2.1加强电网建设,降低事故概率

电力工业是需要长期和超前投资的工业,大的发电厂的建设要5~10年,寿命约为30年。所以,要求厂(发电厂)网(电网)协调、统一规划、超前建设、合理结构,以保证电力系统的安全运行。特别要加强电网建设(加强远距离输电网、受端电网和二次系统)以提高电网安全可靠性,降低事故概率,减少停电损失。对于电力系统的建设要有全面规划,要建立一定的监管制度和投资激励机制,使电力工业的发展能满足电力系统运行安全性的要求。

2.2加强电力系统安全性研究

在电力系统安全稳定性研究方面,虽已取得了诸多成果,但是探索更有效的分析方法,深入认识电力系统安全稳定问题的本质和机理,以及寻求合适的控制策略以提高 系统的安全稳定性水平,防止出现大范围停电事故,则始终是广大电力科技工作者的重要任务。要及早研究和开发广域的、智能的、自适应的电力系统的保护和控制系统,它集成了电力系统、广域保护和控制以及通信基础设施(包括GPS技术),能提供实时的关键和广泛信息,预见可能出现的问题,迅速地评价系统的薄弱环节,及时完成基于系统分析的自愈合和自适应重构动作等的防御措施,将形成全国复杂联合电力系统的强大反事故能力,从已发生的事故中吸取有益的教训,以避免发生灾难性的事故,保障电力系统的安全稳定运行。

2.3开展广域电力系统的信息理论与应用研究

近年来,我国电力系统建设不断发展,电网规模不断扩大,投入使用的电力设备越来越多,电网结构和运行方式日趋复杂,为保证电力系统能够提供安全、优质的电能,需要更多高效、稳定、可靠的系统和软件来监控、分析电力系统的运行。当今电力系统正面临着这样的矛盾:数据的采集能力不断提高,数据量越来越大,但是缺乏有力的工具对这些数据进行科学深入的研究与分析,从中挖掘 隐藏在数据背后的深层信息。广域电力系统的信息分布广、数量多,要有一个先进和可靠的分层、分区的信息系统,使及时和正确地传送广域信息能得到保证,并对信息进行有效的处理,以实现对全系统的实时监控。为此,要有一个实时平行的故障诊断系统,在海量的实时信息(包括测量信息,设备“健康”状态等)中及时诊断和预测未来可能出现的或潜在的故障,在出现相互关联的问题时,系统中的各智能体相互协调,可以正确处理这种相关性。

3.结束语

长期以来,电力系统的安全与稳定问题一直是研(下转第191页)(上接第72页)究人员关注的焦点。尤其是在当今社会,随着人们生活水平的提高和经济的发展,对电能供应的可靠性与安全性也提出了越来越高的要求。加强电力系统安全事故的预防势在必行。

【参考文献】

[1]韩祯祥,曹一家.电力系统的安全性及防治措施.电网技术.2004,28(9).

[2]冯海青,杜五一,胡翠丽.电力系统的安全性及防治措施.煤.2004,13(5).

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关键词:电力系统,安全运行,调度管理

Abstract: based on the author's work experience introduced the electric power system of our country's scheduling management mode, combined with the power system reform of new forms of stressed the importance of the principle of unified dispatching adhere to.

Keywords: electric power systems, safe operation, scheduling management

中图分类号:TM7文献标识码:A 文章编号:

随着人民生活水平的不断提高,人们对电力的需求越来越大,对安全稳定供电的要求越来越有依赖性。但是, 由于受到电力系统自身原因和外部干扰的原因,电网发生的事故还是不断发生,这样不仅会使电力经营企业的经济效益受到损失,而且对电力用户和整个社会都将造成严重的影响 。

1电力系统安全运行的原因分析

影响电力系统安全运行的原因很多,对于组成现代电力系统的基础设备而言,可分为内部原因和外部原因。

1.1内部原因

(1)电力系统主要元件故障:发电机、变压器、输电线故障。

(2)控制和保护系统故障:保护继电器的隐性故障、断路器误动作、控制故障或误操作等 。

(3)计算机软、硬件系统故障。

(4)信息、通信系统故障:与 EMS 系统失去通信、不能进行自动控制和保护、信息系统的故障(造成信息的缺损或者得到的信息不可靠)或拥塞、外部侵入信息 / 通信系统(如黑客的入侵) 。

(5)电力市场竞争环境的因素:电力市场中各参与者间的竞争与不协调,在更换旧的控制和保护系统或发电装置上缺少主动性。

(6)电力系统不稳定:静态 / 暂态 / 电压/振荡 / 频率不稳定等。

1.2外部因素

(1)自然灾害和气候因素:地震、冰雹、雷雨、风暴、洪水、热浪、森林火灾等

(2)人为因素:操作人员误操作,控制和保护系统设置错误、蓄意破坏。面对如此诸多的电力系统安全运行的影响因素, 如何防范就需要我们从各个方面入手,加强电网建设,降低事故概率;加强电力系统监控和管理;加强与电力系统安全紧密相关的基础研究,如调度自动化(SCADA/EMS)、配电网自动化系统(DA)和变电站综合自动化系统(SA),电力市场技术支持系统等;研究自然灾害和人为破坏(包括战争和恐怖活动)对电力系统安全运行的影响。

而作为一个特殊的行业,电网设备的健康水平较低,潜在的不安全因素很多,一旦事故发生后,如何及时处理,限制其影响范围,把影响降到最小,就需要有一套严谨的管理模式,使系统运行协调统一。

同时电能的产、供、销是瞬间同时完成的,系统内的发、供、用电有着紧密的、平衡的关系,没有统一的调度管理,不可能维持电能的正常生产和电力系统的安全、稳定运行。

2调度管理在电力系统安全运行中的重要性

电力系统的互联使得在广阔的地域内进行资源的优化配置,互通有无,相互支援成为可能。但是,在紧密相连的互联电力系统中,一个局部故障能迅速向全系统传播,会导致大面积停电。所以在事故处理上, 要求反应迅速, 高效统一。

在一个互联电力系统的某一部分出现故障后,互联电力系统的其他部分在故障波及以前往往还不知道事故的发生。这样极易造成恶性循环, 连锁反应。虽然与国外电网相比,我们起步较晚,电网的网架结构还不够紧密,电网也不够强大,但我们已经实现了跨省跨地区的连网。所以, 在一个互联的电力系统中, 统一电网管理、统一电网调度、建立完善的安全运行机制是保证电力系统安全可靠运行的重要条件。

3电力系统的调度管理模式

我国《电力法》第三章第二十一条规定,“电网运行实行统一调度、分级管理。任何单位和个人不得非法干预电网调度”。根据《电网调度管理条例》的规定, 我国已初步形成了由国调、网调、省调、地调、县调组成的全国五级电网调度系统,调度机构的设置和层级划分原则已经由法律予以规定。

国调是我国电网最高运行指挥机构, 跨省电网内设有四级调度机构,独立省电网内设有三级调度。这种设置是我国电网调度实践的科学总结,是一套被实践的行之有效的管理模式。统一调度、分级管理是电网调度的基本原则,《电网调度管理规程》明确规定,“值班调度员为电网事故处理的指挥者,并对事故处理的正确性和迅速性负责”。事故处理的主要任务是:(1)迅速限制事故发展,消除事故根源,并解除对人身和设备安全的威胁;(2)用一切可能的方法保持电网稳定运行;(3)尽快对已停电的用户和设备恢复送电;(4)尽快使电网运行方式恢复正常。试想,如果我们的电网出现类似于“8・14”美加大停电所遇到的情况时,依据调度管理规程,首先对电力出力和负荷严重不平衡的地区实施事故拉路,将重潮流的输电线路的潮流控制下来,从而避免更多的线路过极限而发生掉闸。以牺牲部分用户的供电可靠性而保证电网的安全,不发生全网停电的重大事故,这样也可以尽快给停电的用户恢复供电,减少停电时间,避免更大、更严重的事故发生。

4电力机制改革与电网发展的内在要求

目前我国正在推行电力体制改革,厂网分开,组建独立发电公司,在电力行业内引入市场竞争机制,打破垄断,实行竞价上网。在新形势下,如何搞好厂网协调,保证电网的安全稳定运行就显得尤为重要。诚然,采取各种措施,内部挖潜,降低生产成本,保证自己的竞争力,事在必行,但问题是这种努力是否会影响到电网的安全运行水平。

我国电力体制改革刚刚开始,违反统一调度的问题还没有出现或者并不明显,但这并不等于矛盾就不存在。同时,在“西电东送,南北互供,全国联网”的方针指导下,随着 500kV 网络结构的加强,最终将实现全国联网的目标。大电网在带来联网效益的同时,也使发生大的电网事故的风险增加了。除了从技术措施上加以防范外,同时应加强电网的安全管理机制,主动、有效地防范事故的发生。

近年来,随着国民经济的快速增长,全国范围内不同程度地出现拉闸限电现象,社会电力的需求空前高涨。在这种用电紧张的时刻,往往容易发生大的电网事故。上个世纪 70 年代末期,法国大停电正是因为系统在负荷高峰时备用不足,调度员切除负荷不够果断,导致与邻国的联络线过载跳闸,无功电力不足,系统电压崩溃所致。在这种形势下,保证电网安全的问题更加突出,首先要赋予调度部门足够的权限,保证其能够根据系统运行情况,下达拉路限电指令,同时要保证下级调度部门不折不扣的执行上级调度部门的调度命令,要做到这两点,前提是必须贯彻统一调度的原则。

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在电力系统安全可控方面,采用线性模型操作,可以很好地解决电力系统的稳定性问题。这种线性模型的出发点就是对电力系统建立初期线性化模型。当电力系统出现控制性问题时,特别是在某一个点出现问题时,此时将电力系统的某一个点进行解析,利用泰勒级数展开式,将非线性电力系统进行近似线性化操作处理,当电力系统某一个点实现线性化操作之后,就可以应用更多的理想型算法公式对电力系统进行充分解析,采取可控措施。算法公式包括二次高斯算法、线性最优化控制以及线性无穷控制等,依据电力系统的某一个点对电力系统进行非线性化操作,有利于快速解决安全可控问题,但是此种方法当电力系统出现巨大波动、偏离程度较大或振荡较为强烈时,无法收到很好效果。

2非线性化控制操作

将非线性化中的某一个点进行线性化操作,有利于解决部分问题,但是无法有效地提高可控性。而随着技术的不断发展,越来越多的人采取非线性直接处理的方法来提高电力系统的稳定可控。目前较为成熟的就是利用利亚普诺夫方法,其非线性化控制操作公式为式中,X表示状态量;g为电力系统参数、函数矢量;h(X)表示输出量;u(t)表示时刻t电力系统的运行实时情况。在电力系统运行时,采用利亚普诺夫方法,可以直接对电力系统的非线性进行操作处理。利亚普诺夫方法是直接建立在非线性方面进行操作的,具有严格的数学理论,并且物理性意义很强,当相关的函数建立之后,可以充分地依据可控函数对电力系统进行稳定性操作处理,从而提高电力系统的安全稳定可控,但是利亚普诺夫方法的缺陷在于相关函数的建立很大程度上依赖于经验以及一些资料合成,很难对突发性事件进行良好处理。电力系统控制操作图如图2所示,在电力系统进行工作时,为了确保电力系统的正常工作,需要设置两套安全机制,建立两组安全稳定运行模式,因此,在进行电力系统操作时,需要充分利用非线性化控制操作,对系统建立数学模型,进行非线性处理。

3映射线性化方法

在电力系统安全可控方面,早期较为成熟的方法就是对电力系统非线性化结构在某一点进行数学算法操作,实现线性化运算,从而可以使用更多成熟的线性化算法处理,而受限于某一点处理,非线性化操作无法得到有效实施,如果能将非线性化操作实时建立成相应的线性模型的话,那就可以更好地做好电力系统安全可控操作。而将非线性转化为线性化就是利用映射线性化方法。

(1)采用微分几何方法利用微分几何方法可以直接将非线性化结构转变为线性化,可以有效地保证系统应用过程的稳定性。这种方法的优势就在于可以实时分析,当电力系统出现稳定性问题,或者安全可控性问题时,利用微分几何方法,可以有效的实现大范围的电力系统控制,解决对某一点进行线性化操作的劣势,但是采用微分几何方法,对于非线性系统的模型要求精度比较高,在使用微分几何方面,由于模型和参数的不确定性,很容易造成不确定性鲁棒推导,影响到最终的结果,因此,在使用微分几何方法需要首先确保系统模型的精确程度。在利用微分几何方法时,需要综合考虑电力系统的潮流、负荷以及发电机影响,基于微分方程,可得式中,x表示电力系统发电机磁通量、负荷动态等情况;y表示电力潮流;p为电力系统的结构参数。基于以上方式,可建立电力系统非线性向线性化的转化。

(2)直接反馈线性化方法这种方法在进行数学计算过程中,相对其他较为简单、易掌握,且线性化意义较为明显,特别是在实际的系统控制方面,如在发电机励磁控制汽门开度控制之中,可通过直接反馈,对非线性系统机构进行线性化处理操作。这种方法的优势在于可以简单实现、易操作,但是在复杂系统情况下,由于无法做出完善的求逆过程,因此,通用性较差。

4结束语

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关键词:电力系统;安全稳定;主动运行;被动运行

中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)02-0108-02

电力系统运行时的安全是一个备受世界瞩目的话题,是因为其关系到国家的稳定与经济的发展两大方面,所以会受到国家和各个地区的电力公司的高度重视。自20世纪70年代以来,由于大面积的停电而直接引发的各种严重事故比比皆是,每一次的大面积停电均给社会经济的发展造成不同程度的严重损失。所以,电力系统的安全与稳定问题也日益引起了各电力公司的广泛关注,各电力公司也投入了大量的财力与人力来研究电力系统的安全运行问题,结果也令人满意,大面积停电的不良社会现象也不断减少。但与此同时,伴随着电力系统结构体系以及规模的不断扩大,电力系统的复杂程度也越来越高,也就是说,电力系统的稳定以及安全问题并未得到根本性的解决,例如,2003年发生于北美东部的“8・14”特大面积停电事件,便是很有力的证明。基于此,各电力公司也不断邀请专家学者就电力系统运行的稳定性和安全性等重大问题进行深入、广泛的研究,希望在技术上能够创新,在理论上能够突破。

1 电力系统的稳定、安全等综合性防御体系

安全问题在电力系统的实际操作与具体运行的过程中始终占据着关键性的地位。因此,在对电力系统进行规划以及设计的过程中,尤其是在实际运行中,要时刻谨记把安全放在第一位,一定要保证建立并完善稳定性和安全性均较强的电力系统。在实际运行中,必须重视建立健全安全性强的电力系统,以有效地避免大面积停电等不良情况的发生。因此,电力系统的安全防御工程是一个极其繁杂的系统,关系到预防大面积停电、电力系统运行的安全稳定、电力系统的规划设计、电网结构等方面。

总体而言,电力系统的安全以及稳定等综合性防御体系主要由以下两个重要部分组成,一是干扰前的安全以及稳定保障体系;二是干扰后的安全以及稳定调控体系。在一定程度上,电力系统的安全以及稳定综合防御体系也可以说是从主动与被动安全这两个角度构建的。

对于电力系统的安全来说,电力系统在受到相关干扰前的安全保障体系指的就是主动安全系统,其在防范各种安全事故的过程中有着显著的积极性、主动性和自觉性,是为了提高电力系统的安全性;被动安全是电力系统在受到干扰后尽最大力量来保证电力系统能够安全稳定的运行,不会发生大面积停电的安全稳定控制体系,是为了保障电力系统受到干扰后的安全性,也就是电力系统安全稳定的三道有力防线。

主动安全系统的有力防线包括以下三个方面:①安全高效的实际运作形式,是为了保障电力系统在安全水平中运行;②优秀的自控系统,是为了提高电力系统运行时的安全水平;③坚固的电网体系,是为电力系统的安全运行奠定了扎实的基础。

电力系统的被动安全也有三道防线:①电力系统受到干扰失去稳定后,为了预防大面积停电而发生事故;②采用有效的稳定措施,预防电力系统失去稳定;③迅速的切断发生事故的元件,阻止事故的进一步扩大。

2 电力系统的三道主动安全防线

2.1 电力系统运行时,要保障电力系统在安全水平中

为了保障电力系统是在安全水平中运行和调度,这就要求自控系统与电网结构必须确定下来,同时这也是电力系统主动安全体系的第一道防线。电力系统运行的总体规划设计取决于各级、各部门上一年度的实际运行情况。而在电力系统的实际操作过程中,也需要电力系统的其他体系予以配合,如相关的决策系统以及安全报警器等,有助于加深关于实际运行方式的认识,在实际操作中,可以在遵照《电力系统实际运行规定》的基础上进行积极主动的有效预防,从而可以有力地增强各个电力系统运行的安全性以及稳定性。所以,迫切需要加强电力系统的在线安全报警分析技术,不断完善辅助决策系统,提高决策水平,优化电力系统的实际操作以及运行方式,并最终保证其得以安全、稳定地运行。

2.2 优化自控系统以增强实际操作与运行的安全性

电力系统中的自控系统是主动安全体系的第二道防线。虽然电网的结构很坚固,但是在实际的电网建设中,还会受到很多因素的制约,比如,环境、技术和经济等方面,因此,在增强电网安全性的过程中,只注重完善电网结构是远远不够的。

增强电网系统的安全性,就必须注重不断完善电力系统中的自控系统。在电力系统中,发电机组是一个能够起着关键性作用的元件,其控制技术已经被电力领域的专家进行深入研究,发电机的迅速调控系统、电力系统的稳定器等设备已经在电力系统中得到应用。但是,对多种多样的新型设备的研究,还有很大的提升空间。

随着我国电力公司的不断发展,电力系统的安全也存在着严重的隐患,比如,输电能力有限、潮流转移的压力增大等问题。电力系统所面临的问题,对提高其自控水平有了更高的要求,迫切需要科学、先进理论的支撑,同时也要及时地掌握最新信息,对相关电力系统中的自控系统不断地进行更新和完善,以最终实现各个电力系统的安全以及稳定运行。

2.3 完善电网结构,为安全的操作与运行提供基础性支撑

在主动安全体系中,完善、健全的电网结构属于最后一道防线,可以为整个电力系统提供坚实的物质基础。实践表明,在对整个电网结构进行全面的设计以及规划的过程中,电力系统实际运行的安全性及其提出的各种要求属于一个不可忽视的因素。在实际设计的过程中,若对电网结构的安全性未给予高度重视,或者难有科学合理性的规划,便会造成极大的安全隐患,可显著增加实际运行中各种安全事故发生的概率。在电网规划设计中,应该综合分析电力系统的特性,合理的布局,加强对主干网络的了解,有助于提出更好的电网结构的规划设计。

3 电力系统中被动的三道安全防线

3.1 电力系统受到相关干扰后可有效地防范各种事故

在电力系统的实际运行中,如果被动安全体系在系统受到干扰,为了预防大面积停电导致发生事故,应该采用高频切机、解列、低压切负荷等手段,有效的防止大面积停电而发生事故。

3.2 采用相应措施以保持实际运行的稳定性

在被动安全体系中,其第二道防线是采用稳定的控制措施,来保持电力系统的稳定运行。在发生故障后,由于没有及时准确的切断发生事故的元件或者是事故比较严重,而造成电力系统不稳定,便需充分借助于电力系统中的各种控制装备,采取积极的处理措施,保证实际运行的安全性以及稳定性。

3.3 及时切除引起事故的相关元件,阻止事故的进一步

扩大

电力系统中被动安全体系的第三道防线是迅速切除发生事故的元件,阻止事故的扩大。在切除元件时,要求迅速和可靠,尽可能的把事故的影响控制在最小范围,阻止事故的进一步扩大。

4 结 语

电力系统安全稳定综合防御体系的框架主要是由两大部分组成,一是主动安全体系,二是被动安全体系。其中,在电力系统中,其主动安全体系主要包括以下几个方面:电力系统稳定以及安全的运行、完善的自控系统以及健全的电网结构;电力系统的被动安全体系由预防大面积停电事故、保障稳定运行和切除事故元件。要不断的加强电力系统中主动安全体系的三道防线和完善被动安全体系的三道防线,保证我国电力系统的安全运行。

参考文献:

[1] 孙光辉,沈国荣.加强电网三道防线确保我国电力系统的安全[A].中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集[C].2004.

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关键词:电力系统;高压电气试验技术;重要性

随着我国社会发展结构逐步完善,社会资源应用结构也实现专业化、针对性管理。一方面,电力系统的电力供应技术实现资源应用结构逐步完善,例如:电力传输、电力资源分布结构更加完善;另一方面,电力供应的安全性也受到较大的关注,以常见的高压电气试验技术为例,探究现代电力资源供应结构的开展实际。

一、高压电气试验技术的实际应用

1.技术概述

高压电气试验技术电力工者,对电力输送的继电器、线路等部分进行绝缘性检验,现代高压电气试验技术的开展在电力输送结构的安全、稳定的开展具有重要作用,高压电气试验技术也随着社会电力供应技术的发展逐步完善,并逐步实现高压电气试验技术开展不仅具有实际电路保护作用,同时融合合理的电流输送结构,为电力输送系统的安全发展提供理论支持。从而为社会电力供应结构的完善发展带来了更有力且协调的电力管理途径。

2.实际开展流程概述

电力系统高压电气试验技术的开展,并不是独立于电力输送系统之外,而是融合电电力输送的每一个环节,其一,高压电气试验人员进行依旧电力供应系统的电力应用需求,对高压电力系统整体进行绝缘性检验,实现现代电力供应结构整体电流控制,并做好电流输送系统的安全性和结构性进行分析,并对电流输送结构中的电流、电压、电阻之间的正常与否进行检验,做好实际分析记录;其次,高压电气试验人员依据实际检验结果进行电力系统的电力设备的绝缘性分析,同样也做好设备在实验中的绝缘性分析;其三,将电力系统的绝缘性与机械设备的绝缘性分析数据进行综合,为电力输送系统的电流传输提供安全的输送范围,后期电流输送在高压电气试验的绝缘控制范围内,保障了电流输送的安全性和稳定性,是我国电力供应系统技术逐步完善的重要保障。

二、电力系统高压电气试验技术问题的重要性

电力系统高压电气试验技术是现代电力结构发展不可缺少的一部分,对电力系统高压电气试验技术的研究,是现代社会资源综合开发发展的新领域,也是我国水分发展结构适应绿色化,循环性发展的必然选择。

1.技术层面

电力系统高压电气试验技术是电力输送系统安全性的主要保障,从技术层面对电力系统高压电气试验技术的重要性进行分析,我国现代电力系统高压电气试验的开展逐渐从设定实验场进行模拟实验,向现代电力输送系统实际检验发展,对电力系统的电力输送检验的绝缘性分析更切合实际,实验开展的实际意义也提高;其次,随着我国高压电气试验技术工作逐步完善,电力系统的绝缘性检验也逐步实现技术应用的绝缘性,电力系统各部分的绝缘性分析也更加专业,例如;电流输送线路的绝缘性检验采用红外照射的形式进行绝缘分析,而继电器的外部绝缘性分析不仅要采用红外进行绝缘检测,同样也要进行继电器的氧化层分析,实现了现代电力系统的安全输送管理更加专业化、其安全性也更强,为我国电力输送系统的技术创新应用带来更高效的技术保障。

2.电力运行结构

现代电力系统的资源逐步完善,做好电力系统高压电气试验,也是我国电力结构的主要分支,电力系统高压电气试验的开展流程结构更加规范,传统的电力系统安全性检验的随意性较大看,电力系统试工作没有确定的开展依据,检测人员的检测标准也是依旧其经验进行试验判断,使电力系统存在较大的安全隐患,实施电力系统高压电气试验,对试验的开展做好系统的合理规划,试验的最终评价与调整具有明确的参考标准,从而实现现代电力的部分结构管理更完善;其次,电力系统高压电气试验的专业发展,实现了我国电力系统的中安全管理发挥其内在作用,例如:电力系统的资源管理上,电力输送系统的线路、继电器的保护能力提高,电力运维人员可以及时对电力系统进行电力系统的安全隐患的处理,对电流系统中存在的安全问题及时解决,实现现代电力系统的技术开展在整体电力系统结构上,做好电力配送、电力运维等电力系统的各个环节之间做好结构对接的必然性选择。

3.电力应用率

电力系统高压电气试验技术的应用,是现代电力资源应用效率提升。一方面,电力系统高压电气试验开展,是基于电力系统的实际进行电力输送外部保障的试验分析,电力系统的绝缘性能够防止电流传输中线路之间的传输电波相互干扰,可实现现代系统电力资源传输的外部干扰性降低,提升电流传输的稳定性;另一方面,电力系统高压电气试验能够依旧电力系统的整体绝缘性和机械设备的绝缘性做好电流输送的可变空间,为后期电力系统的电流输送带来了更安全的电流输送保障,从而实现了电流输送的效率提升。

三、结语

电力系统高压电气试验技术的开展,是现代电力供应系统安全、完善的进行电力输送的前提和基础,结合现代高压电气试验技术的实际开展范围,对高压电气试验技术的进一步推进提供相应的建议,为我国电力资源应用网络进一步拓展与完善。

参考文献:

[1]杨保洪.论电力系统高压电气试验中技术问题的重要性[J].黑龙江科技信息,2015,02:5.

[2]李苗.电力系统高压电气试验技术问题的重要性分析[J].企业技术开发,2015,06:86-87.

[3]宁静.电力系统高压电气试验中技术问题的重要性分析[J/OL].中国高新技术企业,2016(20).

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关键词:电力;安全;关键技术;研究

信息技术的发展,早已成为时展的必然趋势,其能在各个方面提高企业生产效率,提高信息化水平和增强市场竞争力,无疑对我国电力事业而言,是发展的巨大机遇,通过与信息技术的相互结合,实现自身的快速发展。但电力企业在信息技术实践应用中,现有的网络协议和安全机制仍有所缺失,不能满足网络安全的基本需求。正因如此,对电力系统信息安全关键技术的研究具有着高度的现实意义。

一、我国电力信息系统网络的基本构架

我国大部分的电气通信建设都是随着电力企业建设而建设起来的,其原因主要是由于电力企业在生产调度方面的特殊性。不论是从变电站的电力调度,还是从电厂的调度,只要有电网的区域相应的都会有通信调度网络。但随着现代化电网运行管理的信息交换量日益增大,各类应用和服务也开始对信息质量提出了新的要求,如信息的安全性、稳定性和实时性等。我国电力企业为了更好的满足现代化的信息技术要求,更好的为人们提供优质的服务,相继开创了电力系统的专用局域网,即中国电力系统数据网络。

中国电力系统数据网络主要是采用分组交换和数字网络复接等多种信息技术,来形成一个相对独立的数据通信网络系统,进而实现对全国联网的电网调度自动化。其基本构架可以分为4个部分,即一级网络是国电公司各区电力公司,各区是指华北区域、华东区域等;二级网络是从各个大区电力公司到各省电力公司;三级网络从省电公司到地区供电局,四级网络从各区供电局各城镇或乡镇供电所[1]。

二、电力数据信息网络安全现状分析

当前电力系统信息化建设硬件环境基本已构建完成,计算机信息网络系统已在生产、管理、设计等各个领域中被广泛应用,尤其是在电网调度自动化、电力营销系统、负荷管理和教育培训方面取得了相应的效果。正是这种大规模的应用,随之带来的是网络安全隐患,必须予以高度的重视。同时电力信息安全是确保电网安全运行的保障条件,涉及多方面领域,但当前现状是电力系统信息并没有建立相应的安全体系,只购买了防毒和防火墙软件,并没有对网络安全有一个长远的规划,网络安全现状令人堪忧。

三、电力系统安全关键技术分析

电力信息系统安全是保障电网安全和稳定供电的前提条件,是一项集电网调度自动化、配电网自动化、电力营销等多领域的系统工程。虽然目前电力信息系统已初具规模,但在信息系统安全体系方面并没有予以重视,致使存在着大量的安全隐患。鉴于此,本文电力系统采用的隔离技术和系统安全技术进行了以下分析。

3.1 隔离技术

隔离技术主要是电力系统采用的一种安全关键技术,其主要包括物理隔离技术、防护墙技术和协议隔离技术。

(1)物理隔离技术

顾名思义,物理隔离技术主要是指在物理层面上对电力系统的内、外部网络进行分离的一种技术,将内、外部网络彻底切断,致使任何直接或间接的方式都不能实现内、外部网络连接。一般情况下,使用物理隔离技术其主要目的是为了有效防止黑客侵入和信息病毒程序,将网络恶意攻击予以有效的隔离。在电力信息系统中,物理隔离技术能将电力系统的内部网络划分成不同的安全区域,同时也使每个划分的安全区域都有着明显的边界区分,以此来增强整个电力信息系统的安全可控性。同时物理隔离技术其最大的优势不仅仅在于可以阻碍外部网络对内部网络造成的恶意攻击破坏,其还具备能抑制内部网络信息被泄露的风险。

如单纯的从一般意义上而言,物理隔离技术可以将其分为两大类,一类是安装安全隔离卡,另一类是时间隔离系统。安装安全隔离卡其主要目的是将一台计算机进行"分身"处理,促使其成为虚拟状态的两台计算机,并分别处于公共状态和安全防护状态,同时这两种状态是相互隔离的,通过保持这中状态,来确保电力系统安全的条件下利用一台计算机进行内、外网的联系[2]。第二类是时间隔离系统,时间隔离系统主要是通过一系列的系统切换,在不会对信息和数据实时访问的前提条件下,由物理隔离装置与数据暂时储存等部分相互组合,并应用防入侵和防病毒的技术,实现内、外部网络通信条件的有效建立。

(2)防护墙技术

网络防火墙是近年来发展起来的保护计算机网络安全的一种技术性手段,同时也是电力系统中不可忽视的关键安全技术。其实际上是一个或一组在内、外部网络间执行访问控制策略的系统,通过在内部网络和外部网络间建立一道安全的隔离屏障,来保护整个网络不受内外部的侵扰。如从防火墙技术的本质上而言,防火墙技术在电力系统中其实就是一种访问控制技术,通过提供可控的过滤网络通信,建立只允许授权的方式,来实现对电力信息系统访问的有效控制,阻挡可疑网络的侵入。

(3)协议隔离技术

在电力信息系统中,协议隔离技术主要是通过安装协议隔离器的方式,来实现内、外部网络的有效隔离。协议隔离技术利用两个设置之上的接口,将内、外部网络连接,但同时两个设备间需要通过专业的通信协议来进行接口对接。在使用协议隔离技术时,其内、网部的网络接口虽然处于对接状态,但网络却是处于断开状态,只有在出现通信协议需求时,内部网络和外部网络才会实现对接,并对经过的通信协议进行审核,不符和专业通信协议要求的都会被予以隔离[3]。

3.2系统安全技术

对整个电力信息系统而言,计算机操作系统是整个电力系统的支撑平台,其操作的安全性直接关系着电力信息系统的安全与稳定。因此,系统安全技术也是我们不能予以忽略的重要问题。系统安全技术从层面上而言,应该分为三个部分,即操作系统安全,数据库系统安全和网络安全,上述三种技术都应划分于网络安全的范畴中。操作系统安全主要是对操作系统的安全加固操作,设置相应的安全机制,如在操作平台上设置使用权限和加装防毒软件等。数据库系统是建立电气信息系统的基础条件,数据库系统安全可以通过两种方式实现,一种是集中管理,另一种是分散控制。集中管理就是由电气信息系统的授权者来对数据库系统的整体调整和维护,分散控制则是通过利用不同的管理程序来实现对数据库的不同部分予以有效控制。数据库安全还可以通过存取控制的方式来进行,即限定策略数据,在数据保密的前提下完成信息共享,只允许系统在开发的情况下进行访问。

结束语

总之,电气安全是我们必须予以高度重视的问题,它直接与老百姓的生活息息相关,有着重要的显示意义。为此,本文对电力信息系统的安全的关键性技术进行了上述分析,为电力企业提供重要的理论依据,实现电力信息系统的日益完善与发展。

参考文献

[1]李文武,游文霞,王先培等.电力系统信息安全研究综述[J].电力系统保护与控制,2011,39(10):140-147.

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【关键词】电力系统;安全运行;改进措施;配电网

随着我国现代科技、经济的高速发展,对电力系统的需求越来越大,但是同时,也对电力系统的扩建带来了巨大挑战,影响到电力安全运行工作的进行。电力系统的安全运行意义重大,关系到国家、企业、个人的利益,与各行各业的正常工作密切相关。因此,为了保证电力系统安全运行,应该采取相应措施,改善电力安全运行工作中存在的技术问题。

1电力安全运行中存在的技术问题

现阶段,我国的电力系统还不够完备,各省市城区用户的用电需求基本可以满足,但是,还有不少地方的居民不能享受完备的用电系统,并且在电力安全运行中还存在很多技术问题。

1.1 数据数据利用不全面

电力系统运行的工程中,会有大量数据,包含数字仿真数据、实测数据等,数据中载有一些管理信息、地理信息等。但是在实际运行中,相关的技术人员并不能完全掌握这些数据,一些重要的数据信息被遗漏,然而大部分信息都是和电力系统安全运行密切相关的。所以,技术人员应提高相应的觉悟,尽量多的收集掌握相关信息,以保证电力系统安全运行。

1.2 电力系统配电网输电线路受障严重

配电网是电力系统的核心,只有配电网安全运行时,才能保证电力系统的完善。电力系统配电网中的高压线路及超高压线路的电力传输,都要采用大跨度的传输,要跨越山地、树林、农村居民区等,当时输电线路的安全裕度是在设计电力系统时针对当时的国情制定的,如规定220kV及以下的输电线种可以跨越民房等。但是随着社会发展,现阶段我国农村居民建筑高度的增加,山林种树木的增长等因素,导致现在很多输电线路都存在安全隐患,社会的种种变迁使输电线路严重受到阻碍。扫除障碍成为输电线路设计的一大难题,基于社会发展、环境保护等因素,大大增加了扫除障碍的难度和成本,且扫除障碍也是一时安全。

1.3 电力系统运行安全评价、控制缺乏专业性

电力系统能否安全运行,其影响因素很多,技术人员对其控制相对困难,不能准确的进行预测。当电网出现故障时,对其缺乏专业的控制盒评价。电网设备出现故障,要将其停电进行检修,对其进行故障诊断,但是,当今,对于故障检修,没有建立针对诊断出的故障该有的检修计划,只是靠经验或是看到的现状进行分析,进而操作检修。没有计划的进行检修,可能会出现重复检修的情况,且电网检修工作相互配合很差,导致用电设备质量的检修不达标,且反复的检修,降低了用电设备的寿命,给电网带来了不稳定因素。

1.4 电力送电延误、失误

现阶段,我国仍然存在一些偏远地区,因地域偏远、资金不足不能够安装完备的电力设备,且很多地区的电力设备陈旧落后,缺乏科技含量,这也是导致一些地方电力系统运行时不够稳定的原因。电力部门不够重视对工作人员安全意识的培养,一些工作人员不能够严格执行相关规章制度。电力部门组织开展的安全教育大多也只是流于形式,不能真正的起到教育传播的作用,在基础工作中很多需要注意的安全事项依然没有落实到位,对于运行管理和资料整合管理都存在疏漏,管理上有漏洞,同样也会间接地导致事故发生,影响电力安全运行。

2 电力安全运行应采取的措施

电力运行安全关系到用电用户的人身财产安全,关系到电力部门的经济效益,关系到国家的前途发展。我们应该采取措施,解决现阶段电力系统运行时出现的技术问题,提高电力系统运行的安全性。

2.1 安全设计配电网

我国少部分地区还在使用由单辐射线路组成的配电网,这类配电网一旦跳闸,出现故障,就不能进行再次供电,给人们生活带来了很大困扰。目前,我国大部分使用的是放射式网状结构,能够很好的满足人们对电力的需求,但是依然存在安全隐患,且一旦出现故障,波及范围大。整体上看,我国的电力系统配电网的设计还需继续改进,提高其安全性能,保证其稳定性。

2.2 电力施工单位要购置合格的设备

电力施工单位要购置质量达标的设备,来辅助电力施工人员完成生产任务,并且保证电力施工人员的生命健康权不受侵害。另外,要及时对设备进行检修,保证设备能够正常使用,进而保证电力施工人员的安全,保证在电力施工完成后,建筑物不存在电力问题。当电力施工设备已达到使用年限,要及时进行报废处理,避免电力施工人员使用安全系数低的设备进行施工。

2.3 逐步完善电力施工单位的安全管理制度

首先,电力施工单位要建立健全施工作业的详细指导,将项目的施工环境、施工工艺、施工程序等方面内容进行规定,可以根据实际情况对本单位的安全管理制度进行完善,保证工作人员在施工过程中有与施工过程相匹配的制度来保证工作人员的生命健康。另外,要结合最新的施工技术和设备要求,不断的完善本单位的安全管理制度,进而为施工人员提供更好的保护。

2.4 完善相关执行制度,加强管理水平

电力系统的安全运行应该制定相关的执行操作的规章制度,将各个环节需要注意的问题记录在册,并完善相关的操作规范,以防因操作失误给电力系统的安全运行带来影响。电力工作人员严格执行操作规章制度,按照流程确保每个元件、每条线路都是安全可行的。同时,规章制度要普及到每个相关人员,以防操作失误。

电力部门应该将管理机构完善,加强管理水平。加强电网故障检修的计划性,尽量解决电网中存在的技术问题,架构问题、人员配置问题,全面保障电网的正常运行。对待设备检修实行动态管理,严格按照规章制度执行,完善奖惩制度,加强执行效率,提高操作的准确性。

2.5 提升电力工作专业素质

电力工作人员作为前线的操作者,其行为直接影响着电力系统的安全运行。所以,应提高电力工作人员的整体素质来增强电力系统的稳定性。首先,应该加强工作人员的安全意识,完善专业知识,工作人员要了解电力系统运行时原理、及相关技术技能,对于电气设备的原理组成要了然于心,更应该对电力系统的实际情况有所了解,了解抢修的基本知识,做好应急准备,具备应对各种天气、故障的能力。其次,工作人员应该精神集中,做到全身心投入,电力系统的安全运行过程中,细节很重要,工作人员应该具有饱满的精神、高涨的热情、和细致认真的对事态度,工作时保证头脑清楚、思路清晰、精神集中。再次,工作人员应该熟练地掌握相关的操作流程,规章制度,保证其操作无误,准确快速,具备相关专业知识,在应对紧急情况时,临危不乱,操作有条理,能够全面果断的处理突发状况。最后,工作人员应该具备及时填写记录、正确更改图纸,阅读技术资料等素质,完善工作日志,不断提升工作能力和技术技能,具备收集数据、通过数据分析做出基本分析的能力,保证操作的正确性,且能够现场实际情况相对应。提升了工作人员的全面素质,才能够不留下事故隐患,保证电力系统安全运行。

3 总结

电力系统地安全运行意义重大,关系到用电用户的用电安全,电力企业的经济效益,和国家的前途发展。为了改善现阶段我国电力系统建设不完备、系统不稳定的现状,应该严格按照电力安全运行存在的技术问题的分析,制定出快速有效的措施,来保证我国电力系统的安全运行,提升我国用户的用电质量。

参考文献